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10-2013

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Industrie-PCs/Single-Board-Computer Modulare vier HE 19-Zoll-Industrie-PCs mit Industrial Mainboard oder Slot-CPU Die 19-Zoll-Systeme Infinity I4 mit einer Bauhöhe von vier HE sind von DSM Computer in drei unterschiedlichen Modellen mit Industrial ATX Mainboard bzw. PICMG 1.0 oder PICMG 1.3 Slot CPU erhältlich. Für flexible Anwendungen können die leistungsfähigen Rechner mit unterschiedlichen Mikroprozessortypen und Chipsätze der neusten Generationen bestückt werden. Die robusten IPCs weisen eine Gehäusetiefe von 408 bzw. 508 mm auf. Das 19-Zoll-Systerm I4 mit ATX Mainboard bietet dank der Industrietauglichkeit der zentralen Systembaugruppe eine hohe Zuverlässigkeit und Robustheit und ist deshalb auch für Anwendungen im rauen Umfeld, z.B. in der Automatisierung, geeignet. Zur Aufnahme von Erweiterungskarten stehen insgesamt sieben Slots zur Verfügung: drei PCI Express Slots und vier PCI-Steckplätze. Im Vergleich dazu sind die Slot-CPU basierenden Systeme flexibler konfigurierbar und verfügen insgesamt über bis zu vierzehn Steckplätze. Der I4 mit PICMG 1.3 Slot-CPU ist u.a. mit drei PCI Express Slots sowie acht PCI-Steckplätzen ausgestattet. Das PICMG 1.0 Slot-CPU basierende System hat u.a. vier PCI-Slots und bietet Platz für den Einbau von bis zu acht ISA-Karten. Weitere Konfigurationsvarianten sind auf Wunsch der Kunden einfach realisierbar. Wie alle Infinity-Rechner sind auch die industrietauglichen 4-HE-Modelle der I4-Serie in einem funktionalen, grauen Gehäuse mit schwarz-grauer Front untergebracht. Eine Metallklappe schützt die Bedienelemente, die Laufwerke und den von vorne wechselbaren Luftfilter für staubige Umgebungen. Das Gehäuse kann mit einem kundenspezifischen Firmenlogo versehen werden. Die IPCs sind für den Einbau in 19-Zoll-Schränke ausgelegt oder als Stand- Alone-Gerät für den Einsatz in rauer Umgebung lieferbar. • DSM Computer GmbH info@dsm-computer.de www.dsm-computer.de Hygiene-PC mit geprüfter Dichtheitsklasse bis IP69K Der neue Edelstahl-Panel-PC von CRE Rösler Electronic ist besonders für Chemie- und Hygienebereiche geeignet. Das robuste Edelstahlgehäuse ist nur 45 mm tief und hat eine gehärtete Multitouch-Ganzglasoberfläche, die auch den höchsten Ansprüchen gerecht wird. Das Gehäuse des Panel-PCs ist komplett geschlossen und so konstruiert, dass es hygienegerecht und absatzfrei ist, zudem wird eine geprüfte Dichtheitsklasse bis IP69K erreicht - Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung. Dadurch wird die Reinigung völlig problemlos, denn die Panel- PCs halten Wasser, Desinfektionsmitteln, ja sogar Säuren und Laugen stand. Mit den Hygiene- PCs unterstützt CRE 100%-ige Herstellungsbedingungen, selbst wenn Wasser, Fette oder Emulsionen mit der Oberfläche in Berührung kommen. Die Ganzglasoberfläche der Geräte, oder auch alternativ eine durchgängig, gehärtete Acrylglasoberfläche, gewährleistet höchste Brillanz auch in full HD. Zudem ermöglicht die präzise, kapazitive Touchsensorik, die Panels auch mit Handschuhen zu bedienen - somit sind die Alleskönner in vielen Bereichen universell einsetzbar. Derzeit werden die Edelstahl- Panel-PCs von CRE Rösler Electronic als 15“ und 19“ Displays gefertigt und sind mit einem Dual Atom D2550 Prozessor ausgestattet. Ab September 2013 sind die Geräte auch mit einem Celeron 1007U Prozessor erhältlich. Durch das dazugehörige Betriebssystem Windows 7 wird eine schnelle Rechnerleistung und eine präzise Multitouchbedienung garantiert. Auch die Schnittstellen wie USB, Ethernet oder WLAN bieten den Komfort, den der Kunde von CRE Rösler Electronic gewohnt ist. Nach Absprache gibt es auch optional die Möglichkeit den Panel-PC mit RFID oder einem Barcodescanner auszurüsten. • CRE Rösler Electronic GmbH info@cre-electronic.de www.cre-electronic.de 92 PC & Industrie 10/2013

Betreffend der Safety-Funktionen wurden daher bei dieser Serie risikomindernde Schutzmaßnahmen gegenüber herkömmlichen E/A-Karten implementiert. Mittels Watch- Dog und weiteren Statuskontrollen wird bereits eine hohe Datensicherheit erreicht. Bei einer Unterbrechung im Programmfluss (z.B. fehlerhafter Code, oder Überlauffehler mit Programm-/Betriebssystemabsturz...) greift die parametrierbare Schutzschaltung auf Grund der zyklisch fehlenden Timer-Rückstellung aktiv ein und verhindert somit unkontrollierte Schalthandlungen auf den Ausgängen. Erweiterungen und Zubehör PCI-Relais-Karte - Die richtige IT für Industrie 4.0 Industrie 4.0 verlangt nach mehr Sicherheit. Im Focus stehen somit auch E/A-Komponenten mit erhöhter Datenintegrität. Statusmeldungen, WatchDog, Eigensicherheit und eine klare Verhaltensweise im Fehlerfall (= Rückfallebene) sind daher für die Datensicherheit in diesem Umfeld unerlässlich. Eigensicher durch Kontaktkontrolle Mit insgesamt acht galvanisch getrennten, elektromechanischen Relais (zweifach Wechselkontakt), schaltet die Karte AC- oder DC- Lasten jeweils bis zu 2 Ampere Schaltstrom. Der isolierte Zweitkontakt arbeitet hier als Meldekontakt und wird der Schaltung über Pull-Up-Widerstände intern wieder zugeführt, so dass alle Kontaktstellungen der Relais per Software rücklesbar sind. Mehr Sicherheit durch eigene Reset- und Power-ON-Schaltung Mit dieser Schutzschaltung werden unzulässige Schalthandlungen an angeschlossenen Automatisierungskomponenten (Folgeschaltung) während der Einschalt-Boot-Phase verhindert. Ein unabhängiger Microcontroller unterbindet den Zugriff während der ersten drei Sekunden, wenn die Baugruppe Spannung erhält (bsp. Rechner wird netzseitig eingeschaltet). Eine Statemachine (CPLD) prüft unabhängig mittels Power-ON-RESET-Schaltung den Rechner-Reset und gibt die I/O-Ebene erst frei, wenn alle Prüfsignale valide sind. Ein Freigabe-Flip-Flop entscheidet zusätzlich, ob nun Zugriffe auf das Ausgaberegister erfolgen dürfen. WatchDog und Alarm-Ausgang Beim ersten, gültigen Zugriff kippt das Flip-Flop (grüne LED = AN) und setzt das Latch-Register entsprechend dem Übergabe- Byte für die Relais-Gruppe. Nun kann ein WatchDog zugeschaltet werden, welcher einen regelmäßigen Zugriff auf die Baugruppe hardwareseitig prüft. Hier können verschiedene Time-Out-Zeiten von 0,5 Sekunden bis ungefähr 68,3 Minuten mit einem Parameter voreingestellt und aktiviert werden. Anschließend muss ein regelmäßiger Zugriff auf die I/O-Ebene der Baugruppe stattfinden. Dieser kann zum Beispiel darin bestehen, Relaiskontakte (unabhängiger Zweitkontakt) leicht verzögert abzufragen (ca. 6 ms Schaltzeit beachten), um den programmierten Zustand zu verifizieren. Damit kann die Software zusätzlich prüfen ob Abweichungen der zuvor programmierten Relais vorliegen. Würde nun kein Zugriff mehr innerhalb der festgesetzten Time-Out-Zeit stattfinden (bsp. Software oder PC stürzt ab) greift die WDC-Schaltung aktiv ein und sperrt über den OE-Eingang das Ausgabe-Latch, so dass alle Relais zwangsweise abgeschaltet werden (Rückfallebene). Hierbei erlischt die gründe LED auf der Baugruppe. Eine zusätzliche LED (oder kleine Piezo-Hupe) kann die Zwangsabschaltung der Relais über einen digitalen TTL-Ausgang (max. 10 mA) dem Anwender dokumentieren. Sollte eine gewollte Unterbrechung stattfinden (bsp. während der Software-Entwicklung, oder zu Prüfzwecken), kann der WatchDog-Controller (WDC) mittels Programmierung aktiviert oder deaktiviert werden. Ebenso ist es möglich, den im Flip-Flop gespeicherten Time-Out, mit einem speziellen Befehl wieder rückzusetzen, sodass der Abwurf aufgehoben wird (= disable WDC + enable Latch). Ein PC-Reset (bei ununterbrochener Stromversorgung), oder das normale „Neu starten“ unter Windows-OS nimmt keinen Einfluss auf das Ausgaberegister, da der Wert so lange zwischengespeichert bleibt, bis ein neuer valider Übergabewert erfolgt. Ein „runterfahren“ und Abschalten des Rechners (Mainboard wird spannungslos) löscht hingegen die Register (= Null). Da nun keine Spulenspannung mehr anliegt, fallen alle Relais- Kontakte in ihre ursprüngliche Ausgangslage zurück (spannungsloser Zustand = Rückfallebene). Die WatchDog-Schaltung ist noch ausbaufähig. Sie dient jedoch nicht, um durch Aus- und Einschalten der Hauptstromversorgung einen Reset des Computersystems hervorzurufen. Im CPLD und ATMEL-Microcontroller sind noch Logik bzw. Flash- Kapazitäten vorhanden. Je nach Machbarkeit kann Kolter auch noch weitere kundenspezifische Funktionen implementieren. Nachhaltigkeit auch in punkto Kompatibilität Die neuen low-profile Karten besitzen eine Bauhöhe von nur 63,5 mm. Somit sind die Interfacekarten u.a. in 2 HE 19“ Zoll IPC-Gehäusen bzw. PCs mit low-profile Slot, oder wahlweise auf PCIe-Adaptern einsetzbar. Künftige Revisionen der PCIe- Spezifikation haben damit keinen Einfluss auf das Grund-Design der PCI-Schaltung, da man sich zur Lösung (bei eventuell später eintretenden Kompatibilitätsproblemen) einfach aktuellerer Adapter, passend zur dann geltenden PCIe- Spezifikation, bedient. • Kolter Electronic www.kolter.de PC & Industrie 10/2013 93

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